CN104891870A - 一种改性生土材料 - Google Patents

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管科杰
刘亮
杨世豪
宋萍
王毅红
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明提供了一种改性生土材料，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份。本发明的配方可以在较大程度上提高生土试件的延性和变形能力，延长试件的破坏时间。在现实生活中可以延长生土建筑的抗地震时间，减少居民的生命和财产损失。本发明在现有技术中尚无复掺方案的情况下，本发明创造性地提出复掺构想，以糯米浆为粘合剂，在生土中加入玻璃渣和竹纤维对生土进行改性，这种配方提高了生土建筑的抗压强度、变形能力和破坏时间。

Description

一种改性生土材料
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及生土材料，具体涉及一种改性生土材料。
背景技术
近年来，生土建筑以其环保性、优良的隔热性能、低建设成本重新引起人们的关注，越来越多的学者开始对生土建筑进行改性研究，然而现有的生土改性材料大多以水为粘合剂，单掺为基本方案，大多掺入粉煤灰、麦秸秆、脱硫废弃物等材料，略微提高了生土建筑的抗压强度、抗震性、抗剪性等性能，但是在生土建筑的变形能力方面并无多大作为。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种改性生土材料，提高生土材料的抗压强度、稳定性，使生土墙体结构的安全承载能力和抗震性能得到提升，提高生土建筑的变形能力，延长破坏时间。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
一种改性生土材料，由以下原料组成：生土、玻璃渣、竹纤维和糯米浆。
具体的，所述的改性生土材料，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份。
优选的，以重量单位计，所述的糯米浆制作时的原料配比为：水100份，糯米3份。
优选的，所述的玻璃渣的粒径为3～5mm。
优选的，所述的竹纤维长度为1～2cm。
一种生土改性剂，由以下原料组成：玻璃渣、竹纤维和糯米浆。
具体的，所述的生土改性剂，其特征在于：以100份生土重量单位计，由以下原料组成：玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份，即每100份生土中添加玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份。
优选的，以重量单位计，所述的糯米浆制作时的原料配比为：水100份，糯米3份。
优选的，所述的玻璃渣的粒径为3～5mm。
优选的，所述的竹纤维长度为1～2cm。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
本发明制得的生土试件，经过34天养护后，抗压强度为2.10～3.15MPa，峰值位移为1.72～6.16mm，破坏时间为50s～170s，破坏后试件完整性较好。既能提高生土材料的抗压强度，又能提高生土材料的变形能力，改变了生土传统材料容易脆性破坏的缺点，同时实现了对废弃玻璃的回收利用。
本发明的配方可以在较大程度上提高生土试件的延性和变形能力，延长试件的破坏时间。在现实生活中可以延长生土建筑的抗地震时间，减少居民的生命和财产损失。
本发明在现有技术中尚无复掺方案的情况下，本发明创造性地提出复掺构想，以糯米浆为粘合剂，在生土中加入玻璃渣和竹纤维对生土进行改性，这种配方提高了生土建筑的抗压强度、变形能力和破坏时间。
附图说明
图1为对比例1的试验力-位移图。
图2为对比例2的试验力-位移图。
图3为实施例1的试验力-位移图。
图4为实施例2的试验力-位移图。
图5为实施例3的试验力-位移图。
图6为对比例2破坏后的典型形态。
图7为实施例1～3破坏后的典型形态。
具体实施方式
糯米浆：制备时将糯米置于清水中加热并搅拌，可使糯米中所含的支链淀粉糊化，使其分散在水中成为亲水性的胶体溶液，使土粒之间形成联结，增加土的黏聚强度。糯米浆在本次试验中作为生土材料粘结剂使用，糯米浆的掺合能有效提高生土材料的强度和抵抗变形能力。其次糯米浆可使生土材料憎水性能提高。
玻璃渣：试验选用废弃玻璃渣为掺合料，玻璃材料具有一定强度。将玻璃渣处理为3～5mm的颗粒掺入生土材料中，改变生土的粒径级配，增大生土在夯实后的密实程度。提高生土材料的强度。
竹纤维：竹纤维材料是含有大量纤维素的天然加筋材料，抗拉性能突出，竹纤维可以是生土中形成空间力学网络，在荷载作用下有效分担荷载和摩擦力，提高生土材料的抗变形能力，约束材料的变形，阻止裂缝的扩展。竹纤维环保且价格低廉，是一种性能良好的生土掺合材料。
遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
对比例1：素土试件
本对比例给出一种素土试件，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，水13份。
对比例2：糯米浆试件
本对比例给出一种素土试件，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，糯米浆13份，其中制作糯米浆时水100份，糯米3份。
实施例1：
本实施例给出一种改性生土材料，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣5份，竹纤维0.2份，糯米浆13份，其中制作糯米浆时水100份，糯米3份。制备方法：
称取2kg水，取60g糯米与水混合，煮25min左右直至煮开；
将糯米过滤，并使糯米浆冷却，并称取生土质量的13％的糯米浆；
将玻璃粉碎，使用5mm筛网进行过筛，称取生土质量的5％的玻璃渣；
将竹纤维粉碎，选取1～2cm长度的竹纤维，称取生土质量的0.2％的竹纤维；
将生土、糯米浆、玻璃渣、竹纤维混合，即得到本实施例的改性生土材料。
实施例2：
本实施例给出一种改性生土材料，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣10份，竹纤维0.5份，糯米浆13份，其中制作糯米浆时水100份，糯米3份，制备方法同于实施例1。
实施例3：
本实施例给出一种改性生土材料，以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣15份，竹纤维0.8份，糯米浆13份，其中制作糯米浆时水100份，糯米3份，制备方法同于实施例1。
性能效果测试：
以上实施例1～3，对比例2均制作5个试件，对比例1制作4个试件。下面对实施例1～3的试件和对比例1、对比例2的试件进行性能测试，测试试验为抗压试验，具体参照《土工试验方法标准GB/T50123-1999》，采用直径102mm*高116mm的标准试模圆柱体试件，按标准养护方法养护34天后进行圆柱体抗压强度试验。
实施例1～3与对比例1对比：如表1所示，是本发明的实施例和对比例试件的力学性能测试结果。由表1可以看出，实施例1～3的抗压强度比对比例1有明显的提高。如图1～5所示，实施例1～3被破坏时的位移比对比例1高，尤其是实施例3的峰值位移最高，平均峰值位移为4.22mm。由此可以得出结论：以13份糯米浆为粘合剂，复掺5～15份玻璃渣和0.2～0.8份竹纤维的生土试件比素土试件的变形能力有明显提高，抗压强度有少许提高。
实施例1～3与对比例2对比：如表1所示，实施例1～3的抗压强度比对比例2稍差。图6为对比例2破坏后的典型形态，图7为实施例1～3破坏后的典型形态。对比图6及图7，实施例1～3比对比例2破坏后的形态更完整，变形能力提高明显。
综合对比实施例1～3与对比例1～2，掺入糯米浆可以提高试件的抗压强度，掺入玻璃渣和竹纤维可以提高试件的变形能力，本发明的配方提高了生土材料的综合性能，在现实生活中可以延长生土建筑的抗地震时间，减少居民的生命和财产损失。
表1 试件力学性能测试结果

Claims (10)

1.一种改性生土材料，其特征在于：由以下原料组成：生土、玻璃渣、竹纤维和糯米浆。
2.如权利要求1所述的改性生土材料，其特征在于：以重量单位计，由以下原料组成：生土100份，玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份。
3.如权利要求2所述的改性生土材料，其特征在于：以重量单位计，所述的糯米浆制作时的原料配比为：水100份，糯米3份。
4.如权利要求2所述的改性生土材料，其特征在于：所述的玻璃渣的粒径为3～5mm。
5.如权利要求2所述的改性生土材料，其特征在于：所述的竹纤维长度为1～2cm。
6.一种生土改性剂，其特征在于：由以下原料组成：玻璃渣、竹纤维和糯米浆。
7.如权利要求6所述的生土改性剂，其特征在于：以100份生土重量单位计，由以下原料组成：玻璃渣5～15份，竹纤维0.2～0.8份，糯米浆13份。
8.如权利要求2所述的生土改性剂，其特征在于：以重量单位计，所述的糯米浆制作时的原料配比为：水100份，糯米3份。
9.如权利要求2所述的生土改性剂，其特征在于：所述的玻璃渣的粒径为3～5mm。
10.如权利要求2所述的生土改性剂，其特征在于：所述的竹纤维长度为1～2cm。
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